Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основные виды литья для изготовления отливок

Отливка

Отливка — продукция, полученная способом заливки жидкого сплава в литейные формы, в которых, после охлаждения и затвердения, происходит формирование. Она может быть полностью законченным изделием либо требовать дальнейшей механической обработки.

Подразделяется на следующие виды:

  • полуфабрикаты – это чушки, которые в дальнейшем требуют прохождения процесса переработки;
  • слитки, обработка которых проводится давлениям;
  • фасонные отливки – обрабатываются с помощью резания;
  • готовая продукция, которая не требует никакой механической обработки, только очищается либо окрашивается декоративной краской.

Для получения отливок используется множество разновидностей металла и сплавов, стекло, пластмасса, воск и другой исходный материал. Около 80% заготовок получаются методом литья в песчаные формы, но полученная таким образом отливка перед отправкой заказчику требует обязательной обработки.

Литейное производство позволяет получить заготовки высокой точности даже с самой сложной конфигурацией, при этом пропуски, требующие обработку — незначительные. Технология получения отливок выбирается с учетом их размеров и способа производства.

Разделяют три группы получения отливок:

1) в разовых формах;

2) по растворяемым моделям;

3) отливка в формах полупостоянного и комбинированного типа, сделанных из огнеупорных материалов:

Это основные виды литья, но на практике применяются и комбинированные варианты.

Литье металлов

Литье металлов – производственный процесс, основанный на технологии заливки расплавленного, горячего металла в специальные литейные формы, в результате которого получают литые заготовки — отливки. Полость формочек повторяет конфигурацию будущих заготовок и представляет собой рабочую часть литейной формы, куда поступает жидкий металл. Здесь будущие заготовки охлаждаются, затвердеют и получают вид конечной продукции. До поставки потребителю алюминиевые отливки проходят механическую обработку (токарные работы, фрезерование, шлифование и полировка).

Такой способ применяется для получения алюминиевых отливок, которые за счет уникальных химических свойств используются во многих сферах: в приборостроении, в строительстве, в автомобилестроении, мебельном производстве (фурнитура и декоративные детали) и пр. Для их получения применяются различные технологии, выбор которых зависит от размеров, конфигурации и других показателей, требуемых от конечной продукции.

Литье в песчаные формы

Литье отливок в песчаные формы — самый распространенный и дешевый способ литья. Начальным этапом этого метода является изготовление литейной модели. Раньше делали ее из дерева, но в современном производстве изготавливают пластиковые формочки. Модель засыпается специальной смесью из песка и связующего, который уплотняется прессованием. Литье отливки осуществляется путем заливки расплава в образовавшиеся полости через специальные отверстия. После остывания, форму разбивают и вынимают ли в дальнейшем обязательно проходят переработку.

В современном производстве технология литья в песчаные формы осуществляется применением вакуумных форм, которые заполняются песком. Чтобы получить форму, используют металлическую опоку, которая состоит из двух бездонных коробов, которые засыпаются песком и утрамбовываются. На поверхности разъема снимается отпечаток будущей модели, соответствующей форме отливки. Соединяя две формы, осуществляется заливка расплава.

Литье в кокиль

Это наиболее качественный способ литья отливки, который осуществляется с помощью разборной металлической формы. После застывания кокиль используется повторно. Но делается это после его очистки. Особенностью данного метода заключается в том, что затвердение жидкого расплава происходит без какого-либо внешнего воздействия. Полученные таким образом изделия обладают мелкозернистым, плотным строением, обеспечивающим герметичность и хорошие механические показатели.

Кокиля используются для получения отливок из разных сплавов, чаще всего алюминиевых и магниевых, обладающих невысокой температурой плавления. При этом один кокиль можно использовать до 1000 раз. Литье в кокиль — очень эффективный метод для серийного производства деталей, что и является причиной его применения для получения до 45% изделий.

Литье под давлением

Этот метод гарантирует высокое качество поверхности, которую после этого не придется подвергать механической обработке. Он очень производительный для получения деталей различной конфигурации, весом от нескольких грамм до десяток кг.

Литье под давлением позволяет получать сложные детали, с наличием криволинейных поверхностей и различных канал. При этом чаще всего используют цинковые, магниевые, латунные и алюминиевые отливки.

Технология ЛПД имеет много плюсов:

  • низкая цена;
  • точность отливки в размерах и конфигурации;
  • с одной пресс формы получают множество отливок.

Но данная технология имеет и ряд минусов: продолжительность процесса, высокая стоимость на производство пресс форм, сложности в получении отливок, содержащих скрытые полости, а также возможность появления в заготовках газовых раковин и усадочных трещин.

Для изготовления алюминиевых отливок в ЛПД применяют специальное оборудование, оснащенное холодной горизонтальной камерой, предназначенной для прессовки материала, и полуавтоматические машины для литья сплавов из цинка с горячей камерой прессовки материала и с усилием запирания.

Литье по выплавляемым моделям

Данный метод позволяет осуществить литье отливки высокой точности. Заранее изготавливается точная копия модели из парафина, воска и стеарина и другого материала, а также литниковая система. Применяется в случаях изготовления деталей высокой точности (например, лопатки турбин и т. п.).

На блок модели наносится суспензия и производится обсыпка огнеупорным наполнителем из кварца, дистенсилиманита, электрокорунда и т. д. Требуется наносить 6 – 10 слоев, каждый из них сушится примерно полчаса. Этот процесс ускоряется с помощью сушильных шкафов, закачанных аммиачным газом. Таким образом, формируется оболочка, из которой выплавляют модельный состав. Осуществляется это в воде, воздействием пара высокого давления или путем выжигания.

Следующим этапом литья по выплавляемым моделям является прокаливание блока путем вытопки при температуре 1000 градусов Цельсия. Затем устанавливают нагретый блок в печь и в оболочку заливают расплавленный металл. Последним этапом является охлаждение, выбивка и отрезка отливки. Плюсом данного способа является литье отливок из сплавов, которые трудно поддаются механической обработке. Применяется данная технология и для изготовления единичных деталей, и в серийном производстве.

Литье по газифицируемым моделям

Технология ЛГМ – наиболее выгодное решение в плане экономичности, экологичности и высокого качества полученных фасонных отливок. Данный метод все больше внедряется в мировом производстве, особенно популярен он в США и Китае. В начале изготавливается копия модели из пенопласта, которая помещается в песчаную форму. Таким образом изготавливаются отливки массой до 2 тонн и более, размерами от 40 до 1000 мм.

Этот метод активно применяется в двигателестроении для получения головок блоков цилиндров, отдельных блоков и прочих деталей. При этом для годного литья массой 100 кг расходуется несколько видов неметаллических материалов, предназначенных для формирования моделей-формочек:

  • Противопригарное покрытие – до 25 кг;
  • Кварцевый песок – 50кг;
  • Пенополистирол – 6кг;
  • Полиэтиленовая пленка – около 10 кв.м.

Формовка при этом состоит из засыпки модели песчаным составом, с возможностью его повторного использования в 95-97% случаях.

Центробежное литье

Литье отливки центробежным методом применяется для получения деталей с формой тела вращения из чугуна, алюминия, стали и бронзы. Расплав заливается в металлическую форму, которая вращается со скоростью до 3000 об/мин.

За счет центробежной силы расплав равномерно распределяется внутри формы, после кристаллизации образуется отливка. Такой способ позволяет получать двухслойные заготовки, состоящие из различных сплавов. Отливка, полученная таким способом, обладает высокой плотностью и хорошими физико-механическими качествами.

Большим плюсом центробежного литья является возможность образования внутренних полостей без необходимости применения стержней, а также экономия сплава за счет отсутствия литниковой системы. Таким методом получается до 95% годных изделий.

В производственном процессе используется оборудование, оснащенное горизонтальными осями вращения. Широко применяется метод центробежного литья для получения отливок гильз, втулок и прочих деталей с формой тела вращения.

Литье в оболочковые формы

Способ литья в оболочковых формах позволяет получить фасонные алюминиевые отливки из металлических сплавов путем их заполнения смесью из песчаных зерен (в основном кварцевых) и синтетического порошка (пульвер-бакелита и фенолоформальдегидной смолы).

Оболочковая форма получается засыпкой на нагретую до 300 °C металлическую модель и ее выдержкой до образования упрочненного тонкого слоя. После этого избыток смеси удаляется. Если используется плакированная смесь, то ее вдувают в зазор, образовавшийся между наружной контурной плитой и нагретой моделью.

И в первом, и во втором случае необходимо подождать упрочнения оболочки на модели в печи. Последующий этап – это скрепление полученных полуформ, их помещение в металлический корпус и заливка расплава. Таким способом осуществляется литье алюминиевых отливок весом до 25 кг. Плюсами данной методики является контроль над тепловым режимом охлаждения заготовок, возможность механизации процесса и повышения производительности.

Цветное литье отливки

Цветное литье отливки – процедура изготовления заготовок определенной формы из металла путем заполнения необходимой формы жидким материалом (алюминий, бронза, латунь, медь).

Читать еще:  Сварочная проволока для полуавтоматической сварки

Применяются следующие разновидности отливки цветного литья:

  • заполнение формы при ее вращении (центробежное цветное литье);
  • метод цветного литья в металлические формы с охлаждением (кокиль);
  • методика заполнения форм ПГС.

Из всех названных наиболее качественным и экономным вариантом цветного литья является первый, это практически безотходный способ литья.

Особенности цветного литья отливки положены и в основу художественного литья (дизайнерские изделия, изготовленные по особым эскизам из латуни, бронзы и чугуна) для получения как мелких деталей декора, так и ворот, заборов и фонтанных конструкций.

Сплавы цветного литья отличаются своей прочностью и стойкостью к коррозии под воздействием раствора из бетона цемента, извести.

Онлайн калькулятор

— С помощью онлайн калькулятора вы можете рассчитать приблизительную стоимость вашего заказа

Ваши данные:

Литейное производство. Литье — один из древнейших способов изготовления деталей. Оно заключается в том, что расплавленный металл заливают в специальную литейную форму, в которой он, остывая, затвердевает и сохраняет ее очертания. Деталь, полученную таким образом, называют отливкой.
При помощи литья изготовляют отливки из чугуна, стали, алюминия, бронзы, латуни и других металлов и сплавов.

В промышленности применяют следующие методы литья: в землю, в кокиль, под давлением, центробежное, по выплавляемым моделям (точное литье), в оболочковые формы (корковое литье).

Литье в землю. Основным достоинством литья в землю являются относительно незначительные затраты на оснастку. Этот способ используется для изготовления отливок в единичном производстве. Процесс получения отливок состоит из следующих операций:

  • изготовления моделей и стержневых ящиков;
  • изготовления литейных форм по моделям (если отливки сложные или больших размеров, земляные формы сушат при температуре 300-400°С, отливки небольших средних размеров получают в сырых формах);
  • изготовления стержней и их сушки;
  • расплавления металла и заливки форм жидким металлом;
  • выбивки и очистки отливок.

Модель изготовляют из дерева или из металла. Размеры модели несколько больше размеров детали. Это вызывается усадкой металла, т. е. уменьшением его размеров при остывании. Усадка составляет от 0,3 до 3,9%.

Например, стали дают усадку 1,4-2%, алюминиевые и магниевые сплавы -0,3-1,2%, чугуны -0,9-1,3%.

Расплавленный металл заливают как в сырые, так и в предварительно высушенные формы. Металл для литья расплавляют в специальных печах. Металл нагревают несколько выше температуры плавления, чтобы улучшить его текучесть и обеспечить хорошее заполнение формы. Например, температура заливки чугуна 1250-1300° С, тогда как температура его плавления 1100° С.

Жидкий металл заливают в формы через литники (каналы) непрерывной струей. Воздух и газы, образующиеся от соприкосновения формы с расплавленным металлом, уходят через выпоры * и отверстия, сделанные в форме. Форму наполняют до тех пор, пока металл не покажется в выпорах и прибылях **. Это делается для того, чтобы в отливках не получились усадочные раковины.

* Выпор — вертикальный канал, соединяющий самую высокую точку полости формы с верхней поверхностью опоки (опока — ящик без дна и верха для изготовления литейной формы). Выпор служит для отвода из формы газов и контроля заполнения формы металлом.

** Прибыль — элемент литниковой системы, предназначенный для питания металлом отливки в процессе ее затвердевания.

Сплошные отливки без полостей получают заливкой жидкого металла в рабочую полость формы, в которой нет стержня. Для получения пустотелой отливки в рабочую полость формы помещают стержень, который препятствует сплошному ее заполнению жидким металлом. В том месте, где находится стержень, в отливке образуется полость, соответствующая размерам и очертаниям стержня.

После затвердевания и полного охлаждения металла отливки выбивают из форм, а стержни — из отливок. Выбивку выполняют вручную или при помощи механических вибраторов и выбивных решеток.

Литники и выпоры после выбивки отливок из формы обрубают зубилом или обрезают пилами. Отливки очищают от пригоревшей земли пескоструйными аппаратами.

Способы литья:

Литьё по выплавляемым моделям. Сущность литья по выплавляемым моделям сводится к изготовлению отливок заливкой расплавленного металла в разовую тонкостенную неразъёмную литейную форму, изготовленную из жидкоподвижной огнеупорной суспензии по моделям разового использования (разовые выплавляемые модели изготовляют из легко плавких компонентов — парафин, жирные кислоты и др.) с последующим затвердеванием залитого металла, охлаждением отливки в форме и извлечение её из формы.

Литьё в кокиль. Сущность кокильного литья заключается в изготовлении отливок заливкой расплавленного металла в многократно используемые металлические литейные формы – кокили с последующим затвердеванием залитого металла, охлаждением отливки и извлечением её из полости формы. Кокили – металлические формы – изготовляют литьём, механической обработкой и другими методами из серого чугуна (СЧ 15, СЧ 20 и др.), стали (10Л, 15Л, 20Л и др.) и других материалов. Стержни и различные вставки выполняют из легированных сталей (30ХГС, 35ХГСА и др.) так как элементы кокиля работают в условиях воздействия высоких температур и механических нагрузок. Кокильное литьё применяют в массовом и серийном производствах для получения отливок из чугуна, стали и сплавов цветных металлов с толщиной стенок 3…100 мм, массой от нескольких граммов до нескольких сотен килограммов.

Название видов литья указанных на сайте:

  • В песчано-глинистые формы (ПГС)
  • Литье по выплавляемым моделям
  • Литье в кокиль
  • Литье по газифицируемым моделям

Россия, Ярославская обл.,
г. Рыбинск, Ярославский тракт, д. 80
Широта: 58°2′5″N (58.034677)
Долгота: 38°53′21″E (38.889156)

Карта
сайта Россия, Ярославская обл., г. Рыбинск, Ярославский тракт, д. 80

Специальные способы литья и их классификация

Литейное производство – один из старейших и до настоящего времени основных способов получения металлических изделий и заготовок для различных отраслей промышленности. Литые детали используются не только в машиностроении и приборостроении. Они применяются в домостроении и дорожном строительстве, являются предметами быта и культуры. Это обусловлено тем, что этот способ позволяет получать заготовки и детали из разных сплавов практически любой конфигурации, с любыми структурой, макро- и микрогеометрией поверхности, массой от нескольких граммов до сотен тонн, с любыми эксплуатационными свойствами. При необходимости и экономической оправданности требуемые показатели достигаются без использования других технологических процессов (механической обработки, сварки, термической обработки и др.).

В настояние время для получения литых деталей уже используется несколько десятков технологических процессов и их вариантов, обладающих достаточно широкой универсальностью или пригодных для изготовления узкой номенклатуры определенных отливок. Исторически сложилось деление этих способов на обычные, под которыми чаще всего подразумевают литье в песчано-глинистые формы, и специальные – это все остальные виды литья. С увеличением числа методов и вариантов получения отливок все острее ощущается необходимость в более четкой и детальной их классификации по основным общим признакам с целью систематизации изложения сущности разных методов, с тем, чтобы облегчить понимание заложенных в них принципов и создание новых более эффективных способов литья.

Главными признаками обычного традиционного метода литья в песчано-глинистые формы можно считать такие важнейшие характеристики литейной формы – основного инструмента технологического процесса, как то, что она является разовой и разъемной. Литейная форма выполняется из дисперсных огнеупорных материалов, упрочняемых при изготовлении механическими, химическими, физическими или комбинированными способами. Дополнительным, но обязательным признаком литья в песчано-глинистые формы, является то, что заполнение формы расплавом ведется обычным гравитационным методом сверху из ковша через общепринятую литниковую систему.

Другие характеристики формы (объемная, оболочковая, опочная, без-опочная, кесонная и т. д.) – составы и свойства формовочных смесей, способы их уплотнения или упрочнения, характеристики отливок и сплавов для их изготовления, масштабы производства и пр. – определяют лишь варианты этого технологического процесса и типы оборудования для выполнения конкретных операций.

Указанный технологический процесс литья в песчано-глинистые формы и варианты его осуществления являются предметом рассмотрения первой части дисциплины – «Литейное производство».

Из многочисленных разнообразных специальных видов литья в первую очередь целесообразно выделить способы, обладающие характерными признаками, отличными от обычной традиционной технологии литья в песчано-глинистые формы.

Сначала отметим процессы с резко отличными признаками литейной формы.

Первая группа – литье в разовые неразъемные литейные формы из дисперсных материалов с сохранением гравитационного метода заполнения формы сверху из ковша через литниковую систему, как в традиционной способе.

Отличительной особенностью этих методов является использование разовой модели, которую для удаления из неразъемной формы разрушают каким-либо способом до заполнения формы расплавом или даже в процессе заполнения формы. В эту группу входят методы литья по выплавляемым, выжигаемым, растворимым и газифицируемым моделям. Наиболее распространенным в настоящее время в этой группе является литье по выплавляемым моделям, а новым и развивающимся процессом – литье с использованием моделей из фотополимерных материалов.

Читать еще:  Разновидности мебельных панелей, основные способы применения

Вторая группа – литье в полупостоянные или постоянные разъемные формы с сохранением гравитационного метода заполнения формы сверху из ковша через литниковую систему.

Общим признаком этих методов является использование разборной литейная форма, состоящей из полупостоянных или постоянных и разовых эле-ментов. Конструкция формы должна позволять извлекать из нее отливку без повреждения многократно используемых элементов формы. Основной метод в данной группе – литье в кокиль. Известен также метод литья в углеродные (графитовые) формы. Для многократно используемых элементов литейной формы могут, видимо, применяться и другие материалы.

Характерным признаком третьей группы методов является наличие дополнительного воздействия на расплав при заполнении формы и затвердевании отливок. Тип и конструкция литейной формы при этом определяются требованиями к отливкам и способами воздействия на расплав и кристаллизующиеся отливки. В числе этих способов следующие:

а) запрессовка металла в форму с высокими скоростями поршневой системой – литье под давлением. Этот способ предусматривает применение лишь металлических разъемных литейных форм (пресс-форм), не исключается применение стержней и формообразующих вставок из дисперсных огнеупор-ных материалов;

б) способы литья при регулируемом, относительно невысоком газовом давлении – литье под низким давлением, с противодавлением, вакуумным всасыванием и др. В этих способах можно использовать разъемные и неразъ-емные литейные формы из любых материалов, обладающих достаточными огнеупорностью и прочностью;

в) центробежное литье фасонных отливок также связано с возможностью использования разнообразных известных конструкций литейных форм. Однако при центробежном литье тел вращения (труб, втулок, гильз и др.) обычно применяются формы специальной конструкции – изложницы;

г) к способам, основанным на других принципах заполнения форм, относятся литье выжиманием, литье погружением форм в расплав и др.

Воздействия на заливаемый в форму расплав, отмеченные в пунктах а), б), в) и г), продолжаются и после заполнения формы. Это способствует определенному повышению плотности отливок и улучшению качества их поверхности.

Аналогично можно выделить методы, в которых наиболее значимо воздействие на расплав в период кристаллизации. Их используют для получения особо плотных отливок и отливок со специальной микроструктурой.

Четвертая группа – литье под всесторонним газовым давлением (автоклавное литье) с использованием литейных форм из различных материалов; литье с кристаллизацией под давлением (жидкая штамповка), в котором чаще всего используют металлические формы.

Пятая группа – способы литья, использующие воздействие на расплав, оказывающее существенное влияние на формирование микроструктуры отливок. К их числу относятся методы с использованием электрического и электромагнитного воздействия на расплав до, во время или после поступления расплава в форму, обработка его ультразвуком и др.

Шестую группу образуют методы, основанные на формировании свойств отливок при непрерывных и полунепрерывных процессах литья. К этим процессам можно отнести: непрерывное литье с использованием стационарных и подвижных кристаллизаторов; литье вытягиванием из расплава и полунепрерывное литье, используемые для получения отливок постоянного профиля по длине; электрошлаковое литье, литье с последовательным заполнением; литье намораживанием и др. для получения фасонных отливок.

Седьмая группа – методы получения отливок с различными специаль-ными свойствами, к которым можно отнести: армирование отливок, изготовление отливок из композиционных материалов и пр.

В производстве литых заготовок специальные виды литья занимают значительное место. В настоящее время 70 – 75% общего объема производства отливок (в тоннах) получают обычным методом литья в песчаную форму и только 25 – 30% «специальными» методами. Однако эти данные далеко не точно характеризуют объем производства отливок с использованием специальных видов литья. Методами специального литья изготовляют некрупные отливки из черных металлов и подавляющее большинство, как правило более легких, отливок из цветных сплавов. Поэтому по числу получаемых отливок специальные методы не уступают обычному методу литья в песчаные формы.

Литье в песчаные формы

Литье в песчаные формы — это технический процесс создания отливок, заключающийся в наполнении литьевой формы расплавленным металлом и последующей обработке готовых изделий. Существует немало разновидностей литья: литье в песчаные формы, литье в кокиль, литье по выплавляемым моделям, литье под давлением и др. Но одной из наиболее актуальных является технология литья в песчаные формы.

Данная технология сегодня считается одним из самых распространенных методов создания отливок. Для литья в песчаные формы пригодны любые литейные материалы.

Технология

Литье в песчаные формы является традиционной производственной технологией. Формы, используемые для создания отливок, создаются из кварцевого песка или глины с примесью связующих компонентов. Производство форм осуществляется через воссоздание моделей из металла или других веществ, что дает возможность получать отливки сложной геометрии. После затвердевания отливки песчаная форма разрушается, а песочные стержни вымываются или вытряхиваются. Обычно технология литья в песчаные формы играет в серийном производстве не первостепенную роль. Главенствующей сферой применения остается изготовление прототипов и небольших серий изделий. Процесс литья в песчаные формы осуществляется посредством литья форм под низким давлением.

Особенности

Суть технологии литья в песочные формы сводится к созданию деталей путем вливания расплавленного металла в одноразовую форму, изготовленную из формовочной смеси на основе песка. Технологический процесс создания отливок состоит из цепочки действий, обязательных для изготовления литьевой формы и ее сборки.

Производство литейных форм называется формовкой, и задействует несколько необходимых элементов:

1. Формовочная смесь, необходимая для создания литейной формы. Как правило, это кварцевый песок и глинистая или смолистая субстанция, имеющая повышенную термическую стойкость. При изготовлении литьевой формы влажную формовочную смесь для поддержания ей необходимой формы уплотняют методами сжатия или встряхивания.

2. Литейная опока, или формовочный контейнер. Служит для фиксации формосмеси в процессе ее перевозки и заливки металлом. При литье в песчаные формы в стенках опоки сделаны отверстия, служащие для облегчения просушки и выпуска газов в процессе заливки металлом.

3. Литейная модель. С ее помощью при литье в песчаные формы создают полости с формами и размером, соответствующим конструкции создаваемой отливки.

Технические возможности

Методом литья в песчаные формы создают различные конфигурации отливок массой от 1 грамма до 200 тонн и более, длиной от 1 сантиметра до 20 метров. Толщина стенок при этом составляет 0,5 мм до полуметра (корпуса и крышки редукторов, зубчатые колеса, станины станков, станины прокатных станов, турбинные лопатки и т.д.). Отливки можно получить из черных сплавов (чугунов, сталей) и цветных сплавов (алюминий, магний, медь, цинк, титан и др.). Разные сплавы имеют присущие только им литейные свойства, характеризующиеся определенными параметрами, такими как:

1. Жидкотекучесть, т.е. способность металлов, будучи в расплавленном состоянии, протекать по каналам литьевой формы, наполнять ее полости и детально воспроизводить контуры отливки.

2. Усадка. Возможность сплавов для литья в песчаные формы снижать габариты при охлаждении и отвердевании. Процесс усадки в отливах протекает с момента попадания жидкого металла в форму вплоть до его полного остывания.

Globatek.3D — официальный дилер в России лучших производителей трехмерного и литейного оборудования. Компания представляет всемирно известные бренды: 3DSystems, SLM Solutions, Realizer, Artec, Creaform, Solutionix. Оборудование этих производителей надежно служит в самых разных сферах человеческой деятельности: от медицинских лабораторий до промышленного производства.

Globatek.3D обеспечивает доставку, настройку и эффективную работу техники. Если вам нужна консультация в выборе 3D-принтера, позвоните по номеру +7 (495) 646-15-33, и наши специалисты ответят на все ваши вопросы.

Виды литья

Литьём (или литейным производством) называют метод производства, при котором изготовляют фасонные заготовки деталей путём заливки расплавленного металла в заранее приготовленную литейную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки детали. После затвердевания и охлаждения металла в форме получают отливку-заготовку детали. Основной задачей литейного производства является изготовление литейных сплавов отливок, имеющих разнообразную конфигурацию с максимальным приближением их формы и размеров к форме и размерам детали

Классификация литья по:

  • Материалу отливок:

— металлическое — чёрное (из сплавов на основе железа — стали и чугуна) и цветное (из цветных и драгоценных металлов — меди, алюминия, магния, олова, висмута, свинца, серебра, золота) и сплавов на их основе. — неметаллическое — из пластических масс, полимеров, минералов, бетона, гипса, органических веществ, керамики, стекла, соли, шлака и других материалов.

  • Назначению отливок: производственно — техническое, бытовое, медицинское, декоративное, художественное и пр.
  • Точности размеров, степени шероховатости поверхности отливок, наличию и величине припуска для механической обработки: грубое, точное, прецизионное.
  • Специальным требованиям, предъявляемым к отливкам.
  • Технологии (видам, способам, методам) получения отливок: в песчаные формы, в кокиль, по выплавляемым моделям, под давлением, электрошлаковое, по газифицируемым моделям, в формы из холоднотвердеющих смесей, выжиманием, по замораживаемым моделям, центробежное, непрерывное, вакуумное и др.
Читать еще:  Забор из евроштакетника. Послушаем мнение экспертов

Возможны варианты одной технологии (например, литьё по выплавляемым моделям из парафино-стеариновых смесей и литьё по выплавляемым моделям из легкоплавких сплавов) и объединение различных технологий (например электрошлаковое литьё в кокиль).

Литьё в песчаные формы

Дешёвый, самый грубый (в плане размерной точности и шероховатости поверхности отливок), но самый массовый (до 75-80 % по массе получаемых в мире отливок) вид литья. Вначале изготовляется литейная модель (ранее — деревянная, в настоящее время часто используются металлические или пластиковые модели, полученные методами быстрого прототипирования), копирующая будущую деталь. Модель, закреплённая на подмодельной плите, засыпается песком или формовочной смесью (обычно песок и связующее), заполняющей пространство между ней и двумя открытыми ящиками (опоками). Отверстия и полости в детали образуются с помощью размещённых в форме литейных песчаных стержней, копирующих форму будущего отверстия. Насыпанная в опоки смесь уплотняется встряхиванием, прессованием или же затвердевает в термическом шкафу (сушильной печи). Образовавшиеся полости заливаются расплавом металла через специальные отверстия — литники. После остывания форму разбивают и извлекают отливку. После чего отделяют литниковую систему (обычно это обрубка), удаляют облой и проводят термообработку.

Литьё в вакуумно-пленочные формы

Технология литья в вакуумно-пленочные формы (ВПФ) представляет собой процесс формообразования за счёт кварцевого песка без связующих смесей. Песчаная форма держится за счёт силы вакуума создаваемого внутри формы. Используемые в процессе модели отливок изготавливаются из дерева или пластика и имеют высокий эксплуатационный срок, так как в процессе изготовления форм модель покрыта плёнкой и не соприкасается с песком, что исключает её износ.

Литьё в кокиль

Изготавливается кокиль — разборная форма (чаще всего металлическая), в которую производится литьё. После застывания и охлаждения, кокиль раскрывается и из него извлекается изделие. Затем кокиль можно повторно использовать для отливки такой же детали. В отличие от других способов литья в металлические формы (литьё под давлением, центробежное литьё и др.), при литье в кокиль заполнение формы жидким сплавом и его затвердевание происходят без какого-либо внешнего воздействия на жидкий металл, а лишь под действием силы тяжести

Литьё под давлением

Процесс переработки пластмасс, цветных металлов и других материалов путём впрыска их расплава под давлением в пресс-форму с последующим охлаждением. ЛПД занимает одно из ведущих мест в литейном производстве.

Литьё по выплавляемым моделям

Применяется для изготовления деталей высокой точности и сложной конфигурации, невыполнимых другими методами литья (например, лопатки турбин и т. п.).

Из легкоплавкого материала: парафин, стеарин и др., (в простейшем случае — из воска) путём его запрессовки в пресс-форму изготавливается точная модель изделия и литниковая система.

Затем модель окунается в жидкую суспензию пылевидного огнеупорного наполнителя в связующем. На модельный блок — модель и литниково-питающую систему (ЛПС) наносят суспензию и производят обсыпку, так наносят от 6 до 10 слоёв, с сушкой каждого слоя. С каждым последующим слоем фракция зерна обсыпки меняются для формирования плотной поверхности оболочковой формы. Из сформировавшейся оболочки выплавляют модельный состав. После сушки и вытопки блок прокаливают при температуре примерно 1000°C для удаления из оболочковой формы веществ способных к газообразованию.

Затем оболочки поступают на заливку. Перед заливкой блоки нагревают в печах до 1000°C. Нагретый блок устанавливают в печь, и разогретый металл заливают в оболочку. Залитый блок охлаждают в термостате или на воздухе. Когда блок полностью охладится его отправляют на выбивку. Ударами молота по литниковой чаше производится отбивка керамики, далее отрезка ЛПС. Таким образом получаем отливку.

Литьё по газифицируемым моделям

Литьё по газифицируемым моделям из пенопласта по качеству фасонных отливок, экономичности, экологичности и высокой культуре производства наиболее выгодно. Мировая практика свидетельствует о постоянном росте производства отливок этим способом. В песчаной форме модель из пенопласта при заливке замещается расплавленным металлом, так получается высокоточная отливка. Чаще всего форма из сухого песка вакуумируется на уровне 50 кПа, но также применяют формовку в наливные и легкоуплотняемые песчаные смеси со связующим. Область применения — отливки массой 0,1—2000 кг и более, тенденция расширения применения в серийном и массовом производстве отливок с габаритными размерами 40—1000 мм, в частности, в двигателестроении для литья блоков и головок блоков цилиндров и др.

Центробежное литьё

Центробежный метод литья (центробежное литьё) используется при получении отливок, имеющих форму тел вращения. Подобные отливки отливаются из чугуна, стали, бронзы и алюминия. При этом расплав заливают в металлическую форму, вращающуюся со скоростью 3000 об/мин.

Под действием центробежной силы расплав распределяется по внутренней поверхности формы и, кристаллизуясь, образует отливку. Центробежным способом можно получить двухслойные заготовки, что достигается поочерёдной заливкой в форму различных сплавов. Кристаллизация расплава в металлической форме под действием центробежной силы обеспечивает получение плотных отливок.

При этом, как правило, в отливках не бывает газовых раковин и шлаковых включений. Особыми преимуществами центробежного литья является получение внутренних полостей без применения стержней и большая экономия сплава в виду отсутствия литниковой системы. Выход годных отливок повышается до 95 %.

Книги по литью

Литье на заказ на АО «ММЗ»

Основные виды литья

Все виды литья, применяемые в промышленности, можно раз­делить по материалу, литейной форме, способу заливки металла в форму, требуемых точности размеров и шероховатости поверхности отливок и по другим признакам. Рассмотрим две основные груп­пы литья: литье в песчано-глинистые формы и специальные виды литья.

Литье в песчано-глинистые формы

Для изготовления литейной формы служит формовочная смесь, представляющая собой многоком­понентную систему, состав которой определяется типом и массой отливки и природой металла.

Основными компонентами формовоч­ной смеси являются кварцевый песок и формовочная глина:

глина является связующим и при оптимальном содержании воды (4-5%) придает формовочной смеси необходимую прочность и пластич­ность;

песок увеличивает пористость и, следовательно, газопрони­цаемость формовочной смеси.

Кроме того, в формовочную смесь вводят противопригарные добавки (каменноугольную пыль, графит), защитные присадочные материалы (борную кислоту, серный цвет) и другие ингредиенты.

Для изготовления стержней используют стерж­невые смеси, состоящие из кварцевого песка и самотвердеющихся не­органических (жидкое стекло с добавкой 10% раствора NaOH) или органических (фенолформальдегидная или карбамидофурановая смолы) связующих.

Литейная форма состоит из двух полуформ, называемых опоками (рисунок). Их изготавливают ручным или машинным способом. Рабочие полости в формовочной смеси верхней и нижней опоках получают с помощью соответствующих половинок разъёмной модели.

После извлечения из формовочной смеси половинок моделей в образовавшиеся рабочие полости устанавливают стержни. Затем верхнюю опоку накладывают на нижнюю и скрепляют. В собранную форму через литниковую систему заливают расплавленный металл. После кристаллизации металла и охлаждения отливки производят разъем опок и выбивку отливки из формы и удаление стержней.

Далее от отливки отделяют литниковую систему с прибылями и очи­щают поверхности отливки от остатков формовочной смеси. Для устранения дендритной структуры, крупнозернистости, литейных механических напряжений, а также снижения твердости отливку подвергают термической обработке, после чего ее отправляют на ме­ханическую обработку.

Литье в песчано-глинистые формы — наиболее простой и рас­пространенный способ получения литых заготовок.

Недостатки такого литья: 1) большие припуски на механическую обработку, 2) низкая производительность и 3) плохие санитарно-гигиенические ус­ловия труда.

Специальные виды литья

К специальным видам литья относятся:

литье в оболочковые формы,

литье по выплавляемым моделям,

литье в металлические формы,

литье под давлением,

Эти методы позволяют получать отливки:

1) повышенной геомет­рической точности,

2) с малой шероховатостью поверхности,

3) мини­мальным припуском на механическую обработку или исключающую полностью;

4) имеющие высокую производительность.

Литье в оболочковые формы в сравнении с литьем в песчано-глинистые формы имеет:

1) повышенную точность литейной формы;

2) позволяет в два раза снизить припуск на механическую обработку.

Получаемые отливки имеют толщину стенки до 3-15 мм, а массу 0, 25-100 кг.

Литейную форму собирают из двух частей, называемых полуформами. Полуформы, в свою очередь, получают с помощью металлических моделей из формовочной смеси, которая состоит из мелкозернистого кварцевого песка (93-96%) и термореактивной (фенолформальдегидной) смолы (4-7%).

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector